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该剧以抗日战争时期山东胶东王官庄为背景，围绕农民冯德强一家展开。其父遭日寇汉奸杀害后，冯德强加入八路军成长为优秀战士，妹妹娟子参与共产党员姜永泉领导的抗日斗争。母亲也在子女影响下投身抗战，因汉奸王柬芝出卖遭受酷刑，幼女被害。冯德强揭露王柬芝叛变行径后将其处决，并假借汉奸身份潜入日寇据点收集情报，最终配合八路军攻占日军占领的县城。
1937年，抗日战争爆发。山东胶东半岛的王官庄，恶霸地主王唯一勾结日军，横行乡里。贫苦农民冯老汉因拒绝王唯一的无理勒索，竟被当众活活打死。大儿子冯德强眼睁睁看着父亲惨死，悲愤交加。在共产党员于团长的秘密指引下，他含泪告别母亲，毅然投奔八路军，誓要为父报仇，为受苦的乡亲们杀出一条活路。
冯德强进入部队后，刻苦训练，在侦察连初露锋芒。与此同时，姜永泉受组织派遣来到王官庄，化名开展地下工作。冯大娘虽然沉浸在丧夫之痛中，但在女儿娟子的劝说下，深明大义，将自家的地窖作为地下党的联络点。德强随部队回村执行秘密任务，深夜与母亲重逢。母子两人深知重任在肩，冯大娘叮嘱儿子要保护好老百姓。
王唯一怀疑村里潜伏着八路军，命令民团刘二加强巡逻，对冯家进行严密监视。冯大娘利用去地主家帮工的机会，巧妙地探听敌人清剿计划。她将情报缝在娟子的衣领里，让女儿趁乱送出。德强在村外接应，成功躲过敌人搜查。凭借及时准确的情报，八路军在村外伏击了日军运输队，缴获了大批珍贵的医药和武器物资。
在省城读书的王柬芝突然回乡，他表面上温文尔雅，不仅开办学校还慷慨接济穷人，赢得了村民乃至姜永泉的信任。然而，他的真实身份却是日军安插的特务“老K”。德强在调查中发现王柬芝的言行存在细微破绽，心中升起警觉。此时，娟子在姜永泉的影响下正式递交了入党申请书，冯家的抗日气氛日益浓厚。
秋收将至，日寇准备进村抢粮以充军需。冯大娘带领妇女救国会日夜赶工，协助乡亲们开展“坚壁清野”，将粮食藏入地窖和深山。德强率领侦察班负责外围骚扰，利用麻雀战术引开敌军主力。王唯一抢粮不成，迁怒于冯家，试图查封冯家的田产。冯大娘大义凛然，在众目睽睽之下揭露王唯一的卖国罪行，极大鼓舞了民心。
王柬芝窃取了八路军后方兵工厂的秘密位置，并将其传递给日军大佐。德强在巡逻时发现敌人大规模调动，意识到工厂面临被包抄的危险。他冒死突围，将情报送达姜永泉手中。冯大娘组织全村妇女冒雨上山，协助搬运沉重的机器。由于撤离及时，工厂化险为夷，但冯大娘在掩护过程中为了给大部队争取时间，不幸掉队。
冯大娘为掩护伤员被王唯一的爪牙抓获，关押在阴暗的私牢中。王唯一企图利用她逼迫德强现身，并追问地下党名单。面对严刑拷打和威胁，冯大娘始终咬紧牙关，甚至以绝食抗议。德强得知母亲被捕，心如刀绞，不顾劝阻欲带人硬闯营救。姜永泉冷静分析敌情，认为必须智取。娟子则利用送饭机会，向母亲传递了组织正在营救的信息。
德强带领侦察连趁夜色潜入王官庄，与姜永泉里应外合。他们在王家大院放火制造混乱，德强亲率尖刀小组冲进地窖救出遍体鳞伤的母亲。但在撤退途中，敌人疯狂开火。冯大娘的小女儿星儿为了拉住母亲，不幸被流弹击中身亡。血的代价让冯大娘更加坚信，只有彻底消灭侵略者和汉奸，才能换来长久的和平，她亲手埋葬了幼女。
王官庄正式成立了民主抗日政权，冯大娘当选为妇女救国会主任。她不顾丧女之痛，迅速投入到扩军和支前工作中。王柬芝察觉到身份可能暴露，变本加厉地制造内部矛盾，甚至通过下毒暗害积极分子，试图将其嫁祸给王唯一以洗清自己。德强在现场发现了一枚特殊的烟头，这种烟只有在城里求学的“知识分子”才抽得起，嫌疑再次指向王柬芝。
为了彻底揪出幕后黑手，德强向组织提议，自己假意与部队产生矛盾“叛逃”，以此接近王唯一。在姜永泉的配合下，德强演了一场精彩的“苦肉计”，成功混入王家的护院队。他忍受着昔日乡亲的误解和唾骂，在敌营中搜集关键证据。冯大娘虽然不知真相，但凭借对儿子的了解，她直觉德强另有任务，并在暗中为其提供掩护，母子二人隔空配合。
德强在王家护院队表现抢眼，多次化解了王唯一对他的试探。王唯一逐渐放低警惕，甚至将一些与日军联络的琐事交给德强处理。德强趁机拓印了王唯一往来密信的印记，发现信件中提到的“老K”对根据地的动向了如指掌。姜永泉在村里开展地道挖掘工作，冯大娘带领妇女们负责运土掩护。王柬芝感到地道的威胁，开始盘算如何将其彻底摧毁。
日军发动春季大扫荡，王官庄凭借复杂的地道网与敌周旋。德强在敌方内部，利用信号灯引导八路军避开雷区。日军进入村庄后发现空无一人，却处处遭遇冷枪突袭。冯大娘在地道中负责分配物资和看护老弱。王柬芝向日军献计，试图用烟熏和灌水法逼出地道里的百姓。娟子带领一支奇兵通过暗道绕到敌人背后，配合德强的内应，成功击退了来犯之敌。
经过多轮博弈，姜永泉和德强通过一系列“假情报测试”，终于确定王柬芝就是潜伏的特务。为了抓住其现行罪证，德强假意向王柬芝透露八路军首长要来视察的假消息。王柬芝果然上钩，急于立功的他亲自去县城与特务头子接头。冯大娘利用自己作为妇女主任的身份，发动全村严密监视王柬芝的动向。一场针对这个深度汉奸的抓捕大网已经在暗中布下。
在接头点，德强带领侦察班将王柬芝当场抓获。面对搜出的电台和密信，王柬芝终于露出了狰狞面目。德强将其押回王官庄进行公审，冯大娘代表受难的乡亲控诉其出卖灵魂、残害忠良的罪行。王柬芝在铁证面前无从抵赖，最终被执行枪决。王唯一得知靠山倒台，惶惶不可终日。德强顺藤摸瓜，准备彻底铲除王唯一这颗毒瘤，为家乡迎来真正的解放。
王唯一困兽犹斗，召集所有打手准备负隅顽抗。德强利用其护院队的内线，在深夜打开城门，八路军主力势如破竹冲进大院。王唯一在逃跑途中被德强亲手生擒。冯大娘看着这个杀害丈夫、害死女儿的仇人，百感交集。她忍住个人仇恨，坚持将其交给政府审判。王官庄彻底解放，冯大娘将家里的地契烧掉分给穷人，全村百姓欢呼雀跃，抗日斗争进入新阶段。
王官庄土改运动如火如荼，冯大娘带领妇女积极丈量土地，分发农具。然而，日军并不甘心失败，派遣了代号“黑鲨”的特务潜入周边村落，企图暗杀抗日骨干。姜永泉在组织秋收时遭遇冷枪，幸得德强及时发现。冯大娘提醒大家，虽然地主倒了，但敌人的眼睛还在暗处盯着。娟子在识字班宣传抗日道理，吸引了更多青年。
为了确保公粮安全入库，德强和侦察连化装成运粮队，故意在山路设伏。特务“黑鲨”果然上钩，试图炸毁粮车，却被德强带人团团围住。在激烈的林间追逐战中，德强展现了过人的丛林作战能力，亲手擒获特务。冯大娘在村里组织妇女轮流站岗，通过特有的信号烟向山上部队传递消息。王官庄的防御体系在斗争中变得无懈可击。
寒冬腊月，前方将士急需御寒衣物。冯大娘带头捐出自家仅有的老棉被，拆洗缝制军装。在她的号召下，全村妇女在深夜里挑灯纳鞋底，双手磨出了血泡也不停歇。德强在休整期间回村看望母亲，看到乡亲们的热情深受感动。他利用缴获的敌军呢子大衣改造成睡袋送给伤员。姜永泉感叹，冯大娘就是这苦菜花地里最坚韧的根。
根据地发生流感，药品极度匮乏。德强接到任务，要奇袭县城郊外的日军药库。他利用王唯一残余势力的名义，成功骗开城门。冯大娘则在村口安排马车接应。战斗中，德强不仅抢回了珍贵的消炎药，还意外救出了一批被关押的进步学生。回村后，冯大娘日夜熬制姜汤配合西药，成功控制了疫情，保住了抗日武装的战斗力。
日军发动“铁壁合围”，数千兵力直指王官庄。由于敌我悬殊，于团长下令全员转移。冯大娘背起年迈的伤员，在风雪中穿行。娟子为了掩护群众，带领民兵班在山口阻击，不慎被敌军炮火困在断崖边。德强闻讯后单枪匹马杀回，利用手榴弹制造混乱，在黄昏时分带着娟子奇迹般跳崖生还。冯大娘在山脚重逢儿女，喜极而泣。
